重庆科技学院本科毕业设计 6 曲轴的设计
（1）曲柄销直径D
D?(46～56)P?10?4 （6-1） 式中：P————最大活塞力，N。
当压缩机活塞力小，列数少，行程短，往返行程中活塞力较接近，以及曲轴材料许用应力高，轴承负荷能力强时，系数的取值可偏小；反之，系数取值应偏大。对于曲柄轴，因曲轴销受力情况较曲怪轴差，故一般取大值。
D??46~56??3866?10?4?(28.6~34.8)m，取D?35mm。
（2）主轴颈直径D1
D1?(1.0～1.1)D （6-2）
在确定轴颈尺寸时，应考虑轴径重合度?的影响（见图3-6）。重合度?为正值时，系数可取较小些；为负值时取较大值。
则D1?(1.0~1.1)D?(1.0~1.1)?35?35~38.5mm，取D1=40 mm （3）轴颈长度L
轴颈长度要与轴承宽度相适应。在非定位轴颈处，轴颈直圆柱部分的长度要比轴承宽度适当大一些，使轴颈与轴承沿轴线方向有相互窜动的余地，以适应制造偏差和曲轴热膨胀的影响。
取一侧的轴颈L=18mm，另一侧的轴颈L=21mm。 4）曲柄厚度S
S?(0.6~0.7)D （6-3）
大的曲柄厚度相应于小的曲柄宽度；小的曲柄厚度相应于大的曲柄宽度。在轴颈重合度?较大时，例如?＞0.3，曲柄厚度S可酌情减少10%～20%。
D那么S?(0.6~0.7)D?(0.6~0.7)?40?24~28mm，取S=24mm。 （5）曲柄宽度B
B?(1.2~1.6)D （6-4）
铸造曲轴以取小大的曲柄宽度为宜，以减少机加工切削量。则
B?(1.2~1.6)?40?48~64mm，取B=50mm。
（6）曲柄半径r
根据所给定的活塞行程100mm的一半来确定曲柄半径，则曲柄半径r=50mm。
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重庆科技学院本科毕业设计 7 连杆的设计
7 连杆的设计
7.1 连杆的结构型式及选材
连杆是将作用在活塞上的推力传递给曲轴，有将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动的机件。
连杆包括杆体、大头、小头三部分。杆体截面有圆形、环形、矩形、工字形等。圆形截面的杆体，机械加工最方便，但在同样强度时，具有最大的运动质量，适用于低速、大型以及小批生产的压缩机。工字形截面的杆体在同样强度时，具有最小的运动质量，但其毛坯必须用模锻或铸造，适用于高速及大批量生产的压缩机。本设计采用工字形。在连杆的大头小头处分别设置大小轴瓦，以方便装配调整，降低连杆的磨损。
连杆材料一般采用35号、40号、45号优质碳素钢或球墨铸铁，高转速压缩机可采用40Cr、30CrMo等优质合金钢。本设计中连杆采用的材料为LY12。
7.2 连杆主要结构尺寸的确定
（1）连杆长度的确定
连杆长度L，即连杆大小头孔中心距，由曲柄半径r与连杆长度L的比值??rL决定。?愈大，愈容易使连杆在运动时与滑道壁相碰；?值取小了，就会使压缩机外形增大。所以?值必须取得适当。对立式或角度式压缩机：
r50111?200mm。 ，因此可取??，L????～?14444.5（2）连杆大头瓦尺寸的确定
目前大多数压缩机考虑到制造、维修的便利，把曲柄销直径设计成与主轴颈一样，所以大头瓦的设计与主轴瓦设计一样。选择轴瓦的材料为15ChSnSb11-6，取大头瓦内径为35mm。
（3）连杆小头衬套尺寸的确定
小头轴瓦近年广泛采用衬套结构，衬套的厚度S及宽度b取
S?(0.06～0.08)d （7-1）
b?(1～1.4)d （7-2） 式中：d—活塞销直径，mm。
小头衬套材料多采用铜合金。取小头衬套内径d为活塞销直径15mm。那么，
S?(0.9~1.2)S??1.2~1.6?mm，取S=1.2mm；b?(15~21)mm，取b=20mm。
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重庆科技学院本科毕业设计 7 连杆的设计
（4）连杆宽度的确定
从工艺上考虑连杆大小头宽度取相等。对于连杆宽度取B?0.9b，式中b为轴瓦的宽度，mm；对于大头定位时，为大头瓦宽度，对于小头定位时，则为小头衬套宽度。
大头宽度B1?16mm，可取与大头轴瓦宽度相同的尺寸，则取B1?18mm； 小头宽度B2?16mm，可取与小头衬套宽度相同的尺寸，则取B2?18mm。 （5）连杆大小头孔径的确定
大头孔径取大头瓦外径为D=38mm，小头孔径取小头衬套外径为D=17mm。
（6）连杆杆体结构尺寸的确定 杆体中间截面面积的尺寸
dm?(16.5～24.5)P?10?4 （7-3） 式中：dm—杆体中间截面面积的当量直径，mm； P—最大活塞力，N。
对于活塞力P?(1?104～2?104)N的高速、短行程小型连杆，相对连杆截面较小，为了增强刚性，都应制成工字形截面的杆体。式（3-22）中系数取16.5～21.5。
当P＞2?104N，杆体为工字形截面，式（3-23）中系数取21.4～22.0；杆体为圆形截面，系数取23.0～24.5。
当量直径dm，对圆形截面的杆体，即为杆体中间截面的直径。对于非圆形
2?dm截面的杆体，从式（3-23）求得dm后，必须再计算成面积：Fm?，以Fm为
4杆体的中间截面面积，再求得工字形或矩形的尺寸。
Hm?2.5Fm （7-4）
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图7-1 小头衬套 重庆科技学院本科毕业设计 7 连杆的设计
Bm?(0.65～0.75)Hm （7-5） 杆体的中间截面，即为H＇与H”的平均值处截面。 式（3-23）中系数取16.5～21.5，则
dm?(11.6～15.2)mm，取dm?15mm；
152?Fm??176.6mm2；
4Hm?2.5?176.6?21mm，取24mm； Bm?(13.65～15.75)mm，取15mm。
杆体截面沿长度通常是直线变化的，并根据受力情况愈接近大头的截面尺寸愈大。
工字形的截面宽度Bm是不变的，其高度变化一般取： 在l＇?(1.1～1.2)d1处
H＇?0.8Hm （7-6）
在l”?(1.1～1.2)D1处
H”?1.2Hm （7-7）
由于d1=15mm，故l`?(1.1~1.2)d1?(1.1~1.2)?15?(16.5~18)mm，取l`?18mm，则H`=18mm
由于D1=40mm，故l`?(1.1~1.2)D1?(1.1~1.2)?40?(44~48)mm，取l`?45mm，则H`=24mm。
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